Estoy tratando de explicar o derivar de dónde provienen los ahorros de energía con una unidad de frecuencia variable (VFD). Conozco toda la literatura y la suposición generalmente aceptada de que los ahorros de energía resultantes de un VFD son proporcionales al cubo de la relación entre la velocidad reducida y la velocidad original del motor. Esto es de las leyes de afinidad.
Sin embargo, si considero la ecuación de potencia de rotación donde la potencia es igual al par multiplicado por la velocidad de rotación O la ecuación de potencia del fluido donde la potencia es igual a la presión multiplicada por el caudal, me parece que la potencia debería ser directamente proporcional a la velocidad.
O, si considero que los VFD mantienen una relación constante de voltios a hercios y asumo que la corriente del motor es proporcional a la carga y luego uso la ecuación de potencia eléctrica donde la potencia es igual a la corriente multiplicada por el voltaje multiplicado por el factor de potencia, asumiría que la potencia es proporcional a el cuadrado de la relación entre la velocidad reducida y la velocidad original.
¿Alguien puede aclarar las cosas? ¿Dónde está la discrepancia o qué me estoy perdiendo aquí? ¿Y las leyes de afinidad se declaran simplemente como un hecho? ¿Son principios fundamentales o tienen una derivación relativa al flujo de fluidos?
Actualizaré esta pregunta con ecuaciones para que sea más fácil de leer.
¡Cualquier pensamiento o explicación es muy apreciado!
¡Gracias!
Estás mirando el lado equivocado del sistema. En lugar de mirar el extremo eléctrico, que solo suministra la potencia + pérdidas para hacer que el motor haga lo que le pides, mira lo que le estás pidiendo al motor que haga.
Si el motor impulsa un ventilador o impulsa un impulsor que agita cualquier fluido newtoniano, donde el par varía con el cuadrado de la velocidad, entonces la potencia aumenta con el cubo de la velocidad.
Si el motor está accionando un cabrestante, digamos en una grúa, entonces al levantar un peso, el par requerido es independiente de la velocidad, la potencia variará con la velocidad.
Dos tipos diferentes de carga, dos leyes de escala muy diferentes.
En cualquier caso real, el detalle será más complicado que una ley pura de 'velocidad de escala elevada a una potencia', pero esto cubre el comportamiento general. Tienes que medir tu carga y ver qué hace.
keith